青藏高原历史时期冻土碳储量变化图集

本研究选用陆面过程模型ORCHIDEE-MICT进行区域模拟实验。该模型在法国陆面过程模型ORCHIDEE的基础上加入冻土冻融过程及其对土壤碳循环的影响，具体改进包括：将土壤碳库垂直结构有单层扩展至32层，模拟深度由2m增加至38m，明确刻画冻融扰动导致的土壤有机碳垂直迁移过程，考虑土壤有机碳因高热容量和低导热率而产生的保温效应 (Guimberteau 等, 2018)。
本模拟实验首先使用1900-1910年的气候资料和CO2浓度（296.57 ppm）进行起转，以获取土壤碳库、植被碳库等变量的初始值。起转模拟反复使用1900-1910年气候强迫驱动模型，直至生态系统达到平衡，即单位面积生态系统碳汇强度小于0.75 gCm-2yr-1，每百年碳汇变化趋势小于0.3 gC m-2 yr-1。由于冻土碳累积速率较慢，冻土有机碳库需千年至万年时间达到平衡。为减少计算资源消耗和缩短模型运行时间，本研究使用加速起转技术对土壤碳循环模块进行2万年加速起转，模型达到平衡态后开展历史时期瞬态模拟。气候数据集来自ISIMIP模式比较计划。所有数据输出均为netcdf格式，空间分辨率0.5°。输出变量为冻土区土壤碳密度（kg/m^2），冻土区的范围使用Zou D.F. 等 (2017) 数据。模拟结果显示半个世纪以来，暖湿化背景下植被变绿驱动了冻土区土壤有机碳累积，土壤有机碳密度呈显著上升趋势。